Wpływ nawozów organicznych na skład chemiczny bulw ziemniaka

NR 280
BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN
2016
ANNA PŁAZA
ARTUR MAKAREWICZ
BARBARA GĄSIOROWSKA
ANNA CYBULSKA
Katedra Agrotechnologii
Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach
Wpływ nawozów organicznych na skład
chemiczny bulw ziemniaka w integrowanym
i ekologicznym systemie produkcji
The effect of organic fertilizers on the chemical composition of potato tubers in the
integrated and organic production system
W pracy przedstawiono wyniki badań z lat 2008–2011 mające na celu określenie wpływu
biomasy wsiewek międzyplonowych przyoranych jesienią lub pozostawionych do wiosny w formie
mulczu na skład chemiczny bulw ziemniaka uprawianego w integrowanym i ekologicznym systemie
produkcji. W doświadczeniu badano dwa czynniki. I — nawożenie organiczne, w tym wsiewką
międzyplonową: obiekt kontrolny (bez nawożenia wsiewką międzyplonową i bez obornika), obornik,
seradela, i życica westerwoldzka — na przyoranie jesienią, seradela — mulcz, życica westerwoldzka
— mulcz. II — system produkcji: integrowany i ekologiczny. Bezpośrednio po zastosowaniu
nawożenia wsiewkami międzyplonowymi uprawiano ziemniaki jadalne. W bulwach ziemniaka
oznaczono zawartość: suchej masy, skrobi, witaminy C oraz cukrów redukujących i sumy cukrów.
Koncentracja suchej masy, skrobi i witaminy C była wyższa, a zawartość cukrów redukujących i
sumy cukrów niższa w bulwach ziemniaka nawożonego wsiewkami międzyplonowymi. Bulwy
pochodzące z roślin ziemniaka nawożonego seradelą zarówno przyoraną jesienią, jak i pozostawioną
do wiosny w formie mulczu w integrowanym systemie produkcji zawierały więcej suchej masy i
witaminy C, a istotnie mniej cukrów redukujących i sumy cukrów, niż bulwy z roślin ziemniaka
nawożone obornikiem. Skład chemiczny bulw z roślin ziemniaka nawożonych obornikiem nie różnił
się istotnie od składu chemicznego bulw z roślin ziemniaka nawożonych życicą westerwoldzką
niezależnie od formy jej stosowania.
Słowa kluczowe: mulcz, nawożenie organiczne, skład chemiczny bulw, system produkcji, wsiewka
międzyplonowa, ziemniak
Results of research carried out in 2008–2011 are presented in this paper. The objective of the
study was to determine the effect of undersown catch crops, which were either autumn-incorporated
or left on the soil surface as mulch for spring incorporation, on the chemical composition of potato
 Redaktor prowadzący: Renata Lebecka
35
Anna Płaza ...
tubers grown in the integrated and organic production system. The following two factors were
studied: I — organic fertilization, including undersown catch crop: control (no undersown catch crop
or farmyard manure application), farmyard manure, fertilization with serradella and Westerwolds
ryegrass incorporated in autumn, serradella — mulch, Westerwolds ryegrass — mulch; II —
production system — integrated and organic. Table potato followed undersown catch crops in the first
year after their application. Dry matter, starch, vitamin C, reducing sugars and total sugars were
determined in potato tubers. Dry matter, starch and vitamin C contents were higher whereas reducing
sugars and total sugars were lower in the tubers of potato fertilized with undersown catch crops.
Tubers of potato fertilized with serradella, either autumn or spring-incorporated as mulch in the
integrated production system, contained more dry matter and vitamin C whereas their reducing sugars
and total sugars were significantly lower compared with potato plants following farmyard manure.
The tuber chemical composition of potato following farmyard manure did not differ significantly
from potato manured with Westerwolds ryegrass, regardless of how the undersown catch crop had
been applied.
Key words: chemical composition of tubers, mulch, organic manures, potato, production system
WSTĘP
Bulwy ziemniaka przeznaczone do bezpośredniego spożycia powinny charakteryzować się jak najlepszymi cechami jakościowymi. O jakości bulw decyduje ich skład
chemiczny, który jest uwarunkowany genetycznie, lecz różnicowany przez warunki
termiczno-opadowe i agrotechnikę (Kołodziejczyk i in., 2007; Płaza i Ceglarek, 2009).
Czynniki te wpływają na wzrost i rozwój roślin, a przede wszystkim na plon i jego
jakość. Spośród czynników agrotechnicznych korzystny wpływ na skład chemiczny bulw
ziemniaka wykazuje nawożenie organiczne. Rozwój integrowanej i ekologicznej
produkcji ziemniaka skłaniają do wysycenia płodozmianu międzyplonami, a zwłaszcza
wsiewkami międzyplonowymi, które mogą być źródłem biomasy zastępującej obornik
w nawożeniu ziemniaka. Zauważa się ich korzystne oddziaływanie na skład chemiczny
bulw (Boligłowa i Gleń, 2003; Dzienia i in., 2004; Smith, 2007; Płaza i Ceglarek, 2009;
Kołodziejczyk i Szmigiel, 2012; Molina i in., 2014; Makarewicz, 2015). Konsumenci
oczekują od producentów ziemniaka, zwłaszcza ekologicznego wyższej wartości
odżywczej, podczas gdy nadal dotychczasowe wyniki badań są rozbieżne (Sawicka i Kuś,
2002; Zarzyńska i Goliszewski, 2006; Zarzyńska i Wroniak, 2008; Larkin i Tavantiz,
2013; Bernard i in., 2014; Makarewicz, 2015). Stąd wyłania się potrzeba prowadzenia
tego typu badań. Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu biomasy
wsiewek międzyplonowych przyoranych jesienią lub pozostawionych do wiosny
w formie mulczu na skład chemiczny bulw ziemniaka uprawianego w integrowanym
i ekologicznym systemie produkcji.
MATERIAŁ I METODY
Badania polowe przeprowadzono w latach 2008–2011 w Rolniczej Stacji
Doświadczalnej w Zawadach, należącej do Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego
w Siedlcach. Eksperyment polowy przeprowadzono na glebie płowej wytworzonej
z piasku gliniastego mocnego, o odczynie obojętnym, średniej zasobności w
przyswajalny fosfor, potas i magnez. Zawartość próchnicy wynosiła 1,37%.
36
Anna Płaza ...
Doświadczenie założono w układzie split-blok, w trzech powtórzeniach. Badano dwa
czynniki. I — nawożenie organiczne, w tym wsiewką międzyplonową, obiekt kontrolny
(bez nawożenia wsiewką międzyplonową i bez obornika), obornik (300 dt·ּha-1), seradela
-1
(22,3 dt·ּha-1) i życica westerwoldzka (35,4 dt·ha
ּ
) — na przyoranie jesienią, seradela —
-1
mulcz (22,5 dt·ּha ), życica westerwoldzka — mulcz (35,5 dt·ּha-1). II — system
produkcji: integrowany i ekologiczny.
Wsiewki międzyplonowe wsiewano w pszenżyto jare uprawiane na ziarno.
Bezpośrednio po zastosowaniu wsiewek międzyplonowych uprawiano ziemniak jadalny
odmiany Zeus. Sadzeniaki o dobrej wartości nasiennej (materiał kwalifikowany klasa A)
pozyskiwano poprzez zakup w firmie nasiennej.
W integrowanym systemie produkcji ziemniaka, na powierzchni całego
doświadczenia wczesną wiosną rozsiano nawozy mineralne, których ilość w przeliczeniu
na 1 ha wynosiła: N: 90 kg , P: 36,9 kg i K: 99,6 kg . Dawki nawożenia mineralnego
dostosowano do zasobności gleby i wielkości przewidywanego plonu. Na poletkach, na
których jesienią wykonano orkę przedzimową, wiosną nawozy mineralne wymieszano
z glebą za pomocą kultywatora zaagregatowanego z broną. Na poletkach z mulczem
stosowano z kolei bronę talerzową i kultywator.
W ekologicznym systemie produkcji, na powierzchni całego doświadczenia zamiast
nawożenia mineralnego, stosowano obornik w dawce 30 t·ּha-1 pod pszenżyto jare
uprawiane z wsiewkami międzyplonowymi. Bulwy ziemniaka wysadzano w 3. dekadzie
kwietnia, a zbierano w 2. dekadzie września. W integrowanym systemie produkcji, na
plantacji ziemniaka stosowano pielęgnację mechaniczno-chemiczną. Do wschodów co 7
dni ziemniaki obsypywano i bronowano, a tuż przed wschodami wykonano opryskiwanie
mieszanką herbicydową Afalon 50 WP + Reglone Turbo 200 SL (1 kg + 1 dm3·ּha-1).
Stonkę ziemniaczaną zwalczano preparatem Fastac (0,1 dm3·ּha-1), a zarazę ziemniaka
fungicydem Ridomil 72 WP (2 dm3·ּha-1). Natomiast w ekologicznym systemie produkcji
chwasty zwalczano mechanicznie. Stonkę ziemniaczaną zwalczano dwukrotnie
preparatem Novodor SC (2,5 dm3·ּha-1), a zarazę ziemniaka trzykrotnie fungicydem
Miedzian 50 WP (4 kg·ּha-1). Ziemniaki uprawiano w trzecim roku od uprawy
konwencjonalnej. Pasy pól ekologicznych pod ziemniak dla 3 serii doświadczenia
wydzielono z uprawy konwencjonalnej w latach 2007–2009. Wówczas w zmianowaniu
uprawiano owies, w którym już nie stosowano chemicznych środków ochrony roślin.
Podczas zbioru ziemniaków, z każdego poletka pobrano próby bulw w celu
wykonania analiz chemicznych. Zawartość suchej masy oznaczono metodą suszarkowowagową, zawartość skrobi metodą Reimanna-Parowa (Roztropowicz i in., 1999),
zawartość witaminy C — metodą Pijanowskiego (Rutkowska, 1981) oraz zawartość
cukrów redukujących i sumy cukrów metodą — Luffa-Schorla (Tanner i Brunner, 1989).
Każdą z badanych cech poddano analizie wariancji zgodnie ze schematem układu splitblok. W przypadku istotnych źródeł zmienności dokonano szczegółowego porównania
średnich testem Tukeya. Do obliczeń statystycznych użyto programu algorytmy własne
pisane w Exel 7.0. (Trętowski i Wójcik, 1991).
Lata prowadzenia badań charakteryzowały się zróżnicowaniem warunków
pogodowych (tab. 1). Największą sumę opadów odnotowano w 2010 roku. W tym też
37
Anna Płaza ...
roku średnia temperatura powietrza była wyższa o 0,9°C od średniej temperatury
wieloletniej. W 2009 roku suma opadów była niższa niż w 2010 roku, ale wyższa od
sumy wieloletniej. Średnia miesięczna temperatura powietrza była wyższa od średniej
wieloletniej. W 2011 roku odnotowano najniższą sumę opadów przy temperaturze
zbliżonej, jaka wystąpiła w 2010 roku.
Tabela 1
Warunki pogody podczas badań zgodnie z danymi ze Stacji Meteorologicznej w Zawadach
Weather conditions in the period of investigations, according to the data from the Meteorological
Station at Zawady
Lata
Years
IV
2009
2010
2011
1951–2000
10,3
8,9
10,1
7,8
2009
2010
2011
1951–2000
8,1
10,7
31,0
37,1
Miesiąc
Month
V
VI
VII
VIII
Temperatura (°C) — Temperature (°C)
12,9
15,7
19,4
17,7
14,0
17,4
21,6
19,8
13,4
18,1
18,3
18,0
13,8
17,1
18,7
18,0
Suma opadów (mm) — Rainfall sum (mm)
68,9
145,2
26,4
80,9
93,2
62,6
77,0
106,3
36,1
39,1
120,2
18,6
50,6
61,5
71,6
53,8
IX
Średnie
Means
14,6
11,8
14,4
13,0
15,1
15,6
15,4
14,7
24,9
109,9
12,0
50,0
354,4
459,7
257,0
324,6
WYNIKI
Najwyższą zawartość suchej masy odnotowano w bulwach ziemniaka uprawianego w
suchym 2011 roku, istotnie niższą w 2009 roku, a najniższą w 2010 roku o największej
sumie opadów (tab. 2). Wykazano interakcję warunków pogodowych z nawożeniem
organicznym, z której wynika, że najwyższą zawartość suchej masy odnotowano w
bulwach ziemniaka zebranego w latach 2011 i 2009 z obiektu nawożonego seradelą w
formie mulczu, najniższą zaś w bulwach ziemniaka zebranego w 2010 roku z obiektu
kontrolnego.
Tabela 2
Zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka w latach 2009–2011 (%)
Dry matter content in potato tubers in 2009–2011 (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradela
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela – mulcz — Serradela – mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Lata — years = 0,2
Interakcja: lata × nawożenie organiczne = 0,6
Interaction: years × organic fertilization
38
2009
2010
2011
20,1
21,4
22,1
21,0
22,6
21,7
21,5
19,5
20,8
21,5
20,6
22,0
21,1
20,9
20,4
21,7
22,4
21,4
22,9
22,0
21,8
Anna Płaza ...
W bulwach ziemniaka nawożonego wsiewkami międzyplonowymi odnotowano
istotny wzrost zawartości suchej masy (średnio o 1,8%) w porównaniu do obiektu
kontrolnego (tab. 3).
Tabela 3
Zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka (lata 2009–2011), (%)
Dry matter content in potato tubers (years 2009–2011), (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Nawożenie organiczne — Organic fertilization
System produkcji — Production system
Interakcja : nawożenie organiczne × system produkcji
Interaction: organic fertilization × production system
System produkcji
Production system
integrowany
ekologiczny
integrated
organic
20,3
19,7
21,6
20,9
22,6
21,4
21,4
20,6
22,9
22,0
22,0
21,2
21,8
21,0
Średnie
Means
20,0
21,3
22,0
21,0
22,5
21,6
0,3
0,2
0,5
Zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka nawożonego życicą westerwoldzką
przyoraną jesienią oraz pozostawioną do wiosny w formie mulczu, kształtowała się na
zbliżonym poziomie, jak w bulwach ziemniaka nawożonego obornikiem. Natomiast w
bulwach ziemniaka nawożonego seradelą, niezależnie od formy jej stosowania, zawartość
suchej masy w bulwach ziemniaka była istotnie wyższa niż na oborniku. Kolejnym
czynnikiem modyfikującym zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka był system
produkcji. W integrowanym systemie produkcji koncentracja suchej masy w bulwach
ziemniaka była większa o 0,8% niż w bulwach ziemniaka z uprawy ekologicznej.
Stwierdzono współdziałanie systemów produkcji i nawożenia organicznego. W systemie
integrowanym, jak i ekologicznym najwyższą zawartość suchej masy w stosunku do
obiektu kontrolnego odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego seradelą
pozostawioną do wiosny w formie mulczu. Jednorodne oddziaływanie, w obu systemach
uprawy, wywarło stosowanie seradeli na zielony nawóz na przyoranie jesienią.
W systemie ekologicznym życica westerwoldzka pozostawiona do wiosny w formie
mulczu wykazała homogeniczne oddziaływanie na zawartość suchej masy bulw, jak
seradela przyorana jesienią na zielony nawóz.
W latach 2011 i 2009 odnotowano najwyższą zawartość skrobi w bulwach ziemniaka
(tab. 4). Istotnie niższą w 2010 roku przy największej ilości opadów. Wykazano
współdziałanie warunków termiczno-opadowych z nawożeniem organicznym, z którego
wynika, że najwyższą zawartość skrobi odnotowano z bulw ziemniaka uprawianego na
nawozach organicznych, z wyjątkiem seradeli przyoranej jesienią w 2011 roku, a
najniższą z obiektu kontrolnego w 2010 roku.
39
Anna Płaza ...
Tabela 4
Zawartość skrobi w świeżej masie bulw ziemniaka w latach 2009–2011 (%)
Starch content in potato tuber fresh matter in 2009–2011 (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella - mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Lata — years = 0,2
Interakcja: lata × nawożenie organiczne = 0,5
Interaction: years × organic fertilization
2009
2010
2011
13,5
14,4
13,8
14,4
14,3
14,8
14,2
13,0
13,9
13,3
13,9
13,8
14,3
13,7
13,7
14,6
14,0
14,6
14,5
15,0
14,4
Koncentracja skrobi w bulwach ziemniaka nawożonego biomasą wsiewek
międzyplonowych była istotnie wyższa (średnio o 0,8%) od odnotowanej w bulwach
zebranych z obiektu kontrolnego (tab. 5). Najwięcej skrobi zawierały bulwy ziemniaka na
obiekcie nawożonym życicą westerwoldzką w formie mulczu. Na pozostałych obiektach
nawożonych biomasą wsiewek międzyplonowych, z wyjątkiem seradeli przyoranej
jesienią koncentracja skrobi w bulwach ziemniaka nie różniła się istotnie od odnotowanej
w ziemniakach nawożonych obornikiem. System produkcji również istotnie modyfikował
zawartość skrobi w bulwach ziemniaka. Ziemniak z uprawy integrowanej zawierał
istotnie więcej skrobi (średnio o 0,5%) niż z ekologicznego systemu produkcji.
W integrowanym systemie produkcji, najwyższą zawartością skrobi wyróżniały się bulwy
ziemniaka nawożonego życicą westerwoldzką pozostawioną do wiosny w formie mulczu
oraz obornikiem, a w ekologicznym systemie produkcji — bulwy ziemniaka nawożone
życicą westerwoldzką w formie mulczu.
Tabela 5
Zawartość skrobi w świeżej masie bulw ziemniaka (lata 2009–2011), (%)
Starch content in potato tuber fresh matter (years 2009–2011), (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Nawożenie organiczne — Organic fertilization
System produkcji — Production system
Interakcja: nawożenie organiczne × system produkcji
Interaction: organic fertilization × production system
40
System produkcji
Production system
integrowany
ekologiczny
integrated
organic
13,5
13,2
14,6
14,0
14,1
13,3
14,5
14,0
14,4
14,0
14,9
14,5
14,3
13,8
Średnie
Means
13,4
14,3
13,7
14,3
14,2
14,7
0,3
0,2
0,4
Anna Płaza ...
Najwyższą zawartość witaminy C odnotowano w bulwach ziemniaka zebranego w
latach korzystnych 2011 i 2009, a najniższą w wilgotnym 2010 roku (tab. 6). Ze
współdziałania warunków pogodowych i nawożenia organicznego wynika, że najwyższą
koncentrację witaminy C stwierdzono w bulwach z roślin ziemniaka nawożonego
seradelą w formie mulczu w latach 2011 i 2009, a najniższą z obiektu kontrolnego 2010
roku.
Tabela 6
Zawartość witaminy C w bulwach ziemniaka w latach 2009–2011 (g·kg
ּ -1ś.m.)
-1
Vitamin C content in potato tuber in 2009–2011 (g·kg
ּ
ś.m.)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Lata — years = 1,9
Interakcja: lata × nawożenie organiczne = 3,0
Interaction: years × organic fertilization
2009
2010
2011
167,6
182,3
192,2
181,6
197,7
185,6
184,5
163,2
177,9
187,8
177,2
193,3
181,2
180,1
168,1
182,8
192,7
182,1
198,2
186,1
185,0
Nawożenie biomasą wsiewek międzyplonowych zwiększało zawartość witaminy C
w świeżej masie bulw ziemniaka (tab. 7).
Tabela 7
Zawartość witaminy C w bulwach ziemniaka (lata 2009–2011), (g·kg-1 ś. m.)
Vitamin C content in potato tuber (years 2009–2011), (g·kg-1 f.m.)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Nawożenie organiczne — Organic manuring
System produkcji — Production system
Interakcja: nawożenie organiczne × system produkcji
Interaction: organic fertilization × production system
System produkcji
Production system
integrowany
ekologiczny
integrated
organic
169,6
162,9
182,3
179,6
192,2
189,6
182,4
178,2
197,6
195,1
186,4
182,1
185,1
181,3
Średnie
Means
166,3
181,0
190,9
180,3
196,4
184,3
2,5
1,7
2,8
Najwyższą jej koncentracją charakteryzowały się bulwy ziemniaka nawożone biomasą
wsiewek międzyplonowych, z wyjątkiem życicy westerwoldzkiej przyoranej jesienią.
Integrowany system produkcji sprzyjał większej akumulacji witaminy C w bulwach
ziemniaka niż system ekologiczny. Najwyższą zawartość witaminy C odnotowano w
41
Anna Płaza ...
bulwach ziemniaka nawożonego seradelą w formie mulczu w integrowanym systemie
produkcji, a najniższą w bulwach ziemniaka zebranego z obiektu kontrolnego
w ekologicznym systemie produkcji. Również w ekologicznym systemie produkcji
najwyższą zawartość witaminy C odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego
seradelą w formie mulczu.
Najniższą zawartość cukrów redukujących odnotowano w bulwach ziemniaka
uprawianego w 2011 roku, istotnie wyższą w 2009 roku, a najwyższą w wilgotnym 2010
roku (tab. 8). Ze współdziałania warunków meteorologicznych nawożeniem organicznym
wynika, że najwyższą koncentrację cukrów redukujących stwierdzono w bulwach
ziemniaka nawożonego seradelą, niezależnie od formy jej stosowania w latach 2011 i
2009, a najwyższą w bulwach ziemniaka zebranego z obiektu kontrolnego w latach 2009–
2010.
Tabela 8
Zawartość cukrów redukujących w świeżej masie bulw ziemniaka w latach 2009–2011 (%)
Reducing sugars content in potato tuber fresh matter in 2009–2011 (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Lata — years = 0,02
Interakcja: lata × nawożenie organiczne = 0,06
Interaction: years × organic fertilization
2009
2010
2011
0,33
0,24
0,16
0,23
0,14
0,20
0,22
0,38
0,28
0,21
0,28
0,19
0,25
0,27
0,31
0,21
0,14
0,20
0,12
0,18
0,19
Nawożenie biomasą wsiewek międzyplonowych obniżało zawartość cukrów
redukujących (średnio o 0,15%) w bulwach ziemniaka w porównaniu z obiektem
kontrolnym (tab. 9). Na szczególne podkreślenie zasługuje tu nawożenie seradelą
zarówno przyoraną jesienią, jak i pozostawioną do wiosny w formie mulczu. Po
zastosowaniu tych form nawożenia bulwy ziemniaka zgromadziły istotnie mniej cukrów
redukujących niż ziemniaki nawożone obornikiem. Na obiektach nawożonych życicą
westerwoldzką, niezależnie od formy jej stosowania, zawartość cukrów redukujących
w bulwach ziemniaka była homogeniczna pod względem wartości tej cechy, jak w
ziemniakach nawożonych obornikiem. System produkcji istotnie modyfikował zawartość
cukrów redukujących w bulwach ziemniaka. Bulwy ziemniaka z uprawy integrowanej
charakteryzowały się istotnie niższą zawartością cukrów redukujących niż z ekologicznego systemu produkcji. Ze współdziałania badanych czynników wynika, że najniższą
zawartość cukrów redukujących odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego seradelą
zarówno przyoraną jesienią, jak i pozostawioną do wiosny w formie mulczu
w integrowanym systemie produkcji. Również w ekologicznym systemie produkcji
42
Anna Płaza ...
stosowanie tych form nawożenia zapewniło najniższą zawartość cukrów redukujących
w bulwach ziemniaka.
Tabela 9
Zawartość cukrów redukujących w świeżej masie bulw ziemniaka (lata 2009–2011), (%)
Reducing sugars content in potato tuber fresh matter (years 2009-2011), (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Nawożenie organiczne — Organic fertilization
System produkcji — Production system
Interakcja: nawożenie organiczne × system produkcji
Interaction: organic fertilization × production system
System produkcji
Production system
integrowany
ekologiczny
integrated
organic
0,32
0,35
0,22
0,25
0,15
0,18
0,22
0,25
0,13
0,16
0,19
0,22
0,21
0,24
Średnie
Means
0,34
0,24
0,17
0,24
0,15
0,21
—
0,03
0,01
0,05
W suchym 2011 roku odnotowano najniższą zawartość sumy cukrów w bulwach
ziemniaka, istotnie wyższą w 2009 roku a najwyższą w wilgotnym 2010 roku (tab. 10).
Wykazano interakcję, z której wynika, że najniższą koncentrację sumy cukrów
odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego seradelą i życicą westerwoldzką
w formie mulczu w latach 2011 i 2009, a najwyższą w bulwach ziemniaka zebranego z
obiektu kontrolnego w latach 2010 i 2009.
Tabela 10
Zawartość sumy cukrów w świeżej masie bulw ziemniaka w latach 2009–2011 (%)
Total sugars content in potato tuber fresh matter in 2009–2011 (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Lata — years = 0,01
Interakcja: lata × nawożenie organiczne = 0,06
Interaction: years × organic fertilization
2009
2010
2011
0,63
0,52
0,53
0,49
0,50
0,47
0,52
0,69
0,58
0,59
0,55
0,56
0,53
0,58
0,60
0,49
0,51
0,46
0,47
0,44
0,50
Nawożenie biomasą wsiewek międzyplonowych obniżało zawartość sumy cukrów
(średnio o 0,13%) w porównaniu z obiektem kontrolnym. (tab. 11). Istotnie najniższy
poziom sumy cukrów odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego życicą
westerwoldzką stosowaną w formie mulczu. Na pozostałych obiektach nawożonych
43
Anna Płaza ...
biomasą wsiewek międzyplonowych koncentracja sumy cukrów w bulwach ziemniaka
nie różniła się istotnie od jej zawartości w bulwach ziemniaka nawożonego obornikiem.
Podobnie, jak zawartość cukrów redukujących niższą koncentrację sumy cukrów
odnotowano w bulwach ziemniaka uprawianego w integrowanym niż w ekologicznym
systemie produkcji.
Tabela 11
Zawartość sumy cukrów w świeżej masie bulw ziemniaka (lata 2009–2011), (%)
Total sugars content in potato tuber fresh matter (years 2009–2011), (%)
Nawożenie organiczne
Organic fertilization
Obiekt kontrolny — Control treatment
Obornik — Farmyard manure
Seradela — Serradella
Życica westerwoldzka — Westerwolds ryegrass
Seradela — mulcz — Serradella — mulch
Życica westerwoldzka — mulcz — Westerwolds ryegrass — mulch
Średnie — Means
NIR0,05 — LSD0.05
Nawożenie organiczne — Organic manuring
System produkcji — Production system
Interakcja: nawożenie organiczne × system produkcji
Interaction: organic fertilization × production system
System produkcji
Production system
integrowany
ekologiczny
integrated
organic
0,62
0,65
0,51
0,54
0,52
0,55
0,49
0,51
0,50
0,52
0,46
0,50
0,52
0,55
Średnie
Means
0,64
0,53
0,54
0,50
0,51
0,48
—
0,04
0,02
0,05
Z interakcji badanych czynników wynika, że najniższą zawartość sumy cukrów
odnotowano w bulwach ziemniaka nawożonego życicą westerwoldzką zarówno
przyoraną jesienią, jak i pozostawioną do wiosny w formie mulczu oraz seradelą w
formie mulczu i obornikiem w integrowanym systemie produkcji. Najwyższą zaś w
bulwach ziemniaka zebranego z obiektu kontrolnego w ekologicznym systemie
produkcji.
DYSKUSJA
Nawożenie obornikiem i biomasą wsiewek międzyplonowych wpływa nie tylko na
wielkość, ale i jakość plonu, a więc na ilość i wzajemny układ składników występujących
w bulwach ziemniaka.
Badania Ceglarka i in. (1998), Leszczyńskiego (2002) oraz Boligłowy i Gleń (2003)
dowodzą, że nawozy organiczne korzystnie oddziałują na zawartość suchej masy w
bulwach ziemniaka. W badaniach własnych nawożenie biomasą wsiewek międzyplonowych stymulowało zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka. Najwyższą
koncentracją suchej masy charakteryzowały się bulwy ziemniaka nawożonego seradelą,
niezależnie od formy jej stosowania. Płaza (2004) najwyższą zawartość suchej masy
odnotowała w bulwach ziemniaka nawożonego wsiewką mieszanki koniczyny białej z
życicą wielokwiatową przyoraną jesienią. Nawożenie ziemniaka międzyplonem
ścierniskowym w formie mulczu zwiększało koncentrację suchej masy w bulwach
44
Anna Płaza ...
ziemniaka w porównaniu do tego międzyplonu przyoranego jesienią. W badaniach
własnych stosowanie biomasy wsiewek międzyplonowych w formie mulczu również
wpłynęło korzystniej na zawartość suchej masy w bulwach ziemniaka niż przyoranie ich
jesienią. W badaniach Kołodziejczyka i in. (2007) zawartość suchej masy w bulwach
ziemniaka nawożonego biomasą międzyplonu ścierniskowego z gorczycy białej i
obornika nie różniła się istotnie.
W badaniach własnych, analogicznie jak u Sawickiej i Kusia (2002) większą
zawartością suchej masy charakteryzowały się bulwy ziemniaka uprawianego w
integrowanym niż w ekologicznym systemie produkcji. Grandstedt i in. (1997) w
wieloletniej uprawie ekologicznej zanotowali większą zawartość suchej masy w bulwach
ziemniaka niż w uprawie konwencjonalnej. Należy tłumaczyć to tym, iż w uprawie
konwencjonalnej stosowanie wysokich dawek nawożenia mineralnego zwiększa plon
bulw ziemniaka, a zwiększa wody, co obniża koncentrację suchej masy w bulwach
ziemniaka.
Głównym składnikiem suchej masy w bulwach ziemniaka jest skrobia. Badania
Grześkiewicza i Trawczyńskiego (1997), Ceglarka i Płazy (2000), Leszczyńskiego (2002)
oraz Boligłowy i Gleń (2003) wskazują na zwiększenie zawartości skrobi po nawożeniu
organicznym. W przeprowadzonym doświadczeniu najwięcej skrobi zawierały ziemniaki
nawożone życicą westerwoldzką w formie mulczu. W badaniach Płazy i Ceglarka (2009)
nawożenie ziemniaka biomasą międzyplonu ścierniskowego w formie mulczu zwiększało
zawartość skrobi w bulwach ziemniaka w porównaniu do tego międzyplonu przyoranego
jesienią. Natomiast Boligłowa i Gleń (2003), Dziennia i in. (2004) oraz Kołodziejczyk i
in. (2007) nie stwierdzili istotnych różnic pomiędzy zawartością skrobi w bulwach
ziemniaka nawożonego obornikiem, a gorczycą białą zarówno przyoraną jesienią, jak i
pozostawioną do wiosny w formie mulczu. W badaniach własnych zawartość skrobi w
bulwach ziemniaka nawożonego biomasą wsiewek międzyplonowych przyoranych
jesienią, z wyjątkiem seradeli, nie różniła się istotnie od zawartości skrobi odnotowanej w
bulwach ziemniaka nawożonego obornikiem. Po zastosowaniu seradeli przyoranej
jesienią zawartość skrobi w bulwach ziemniaka była istotnie mniejsza niż na oborniku.
Odmienny pogląd prezentuje Makaraviciute (2003) twierdząc, że nawożenie rośliną
bobowatą zwiększa zawartość skrobi w bulwach ziemniaka w porównaniu do nawożenia
obornikiem.
W literaturze spotyka się wiele informacji wskazujących na mniejszą zawartość skrobi
w bulwach ziemniaka pochodzących z upraw ekologicznych (Grandstedt i in., 1997).
Jednak badania Zarzyńskiej i Goliszewskiego (2006) oraz Zarzyńskiej i Wroniak (2008)
nie potwierdzają tych informacji. Natomiast w badaniach własnych odnotowano większą
zawartość skrobi w bulwach ziemniaka uprawianego w integrowanym niż w
ekologicznym systemie produkcji. Jest to zbieżne z wynikami badań Reust i in. (1999),
Sawickiej i Kuś (2002), Redulla i in. (2005) oraz Smith (2007).
Kolejnym bardzo ważnym składnikiem z punktu widzenia żywieniowego jest zawarty
w bulwach ziemniaka kwas askorbinowy, który razem z kwasem dehydroaskorbinowym
stanowi witaminę C (Hamouz i in., 2005). Nawożenie organiczne stymuluje zawartość
witaminy C w bulwach ziemniaka (Weber i Putz, 1999; Leszczyński, 2002; Hamouz i in.,
45
Anna Płaza ...
2005, 2007). W badaniach własnych najwyższą zawartością witaminy C charakteryzowały się bulwy ziemniaka nawożone biomasą wsiewki międzyplonowej, z wyjątkiem
życicy westerwoldzkiej przyoranej jesienią. Badania Boligłowy i Gleń (2003) oraz Płazy
i Ceglarka (2009) wykazały, że nawożenie ziemniaka biomasą międzyplonu
ścierniskowego stosowanego w formie mulczu zwiększało zawartość witaminy C
w bulwach ziemniaka w porównaniu do międzyplonu przyoranego jesienią. W przeprowadzonym doświadczeniu zawartość witaminy C w bulwach ziemniaka nawożonego
biomasą wsiewek międzyplonowych w formie mulczu była również większa od
odnotowanej w ziemniakach nawożonych biomasą wsiewek międzyplonowych
przyoranych jesienią, z wyjątkiem seradeli. Najwyższą jej koncentrację odnotowano
w bulwach ziemniaka nawożonego seradelą stosowaną w formie mulczu i przyoraną
jesienią.
W badaniach Warman i Havard (1998) oraz Sawickiej i Kusia (2002) odnotowano
wyższą koncentrację witaminy C w bulwach ziemniaka uprawianego w integrowanym
niż w ekologicznym systemie produkcji. Jest to zbieżne z wynikami badań własnych.
W bulwach ziemniaka przeznaczonego do bezpośredniego spożycia dużą rolę
odgrywają cukry ogółem, natomiast w produkcji chipsów i frytek cukry redukujące.
Zawartość cukrów redukujących w ziemniaku przeznaczonym do bezpośredniej
konsumpcji powinna wynosić do 0,5%, a sumy cukrów do 1% w świeżej masie bulw
(Głuska, 2002; Zgórska i Frydecka-Mazurczyk, 2002). Według Leszczyńskiego (2002),
Makaraviciute (2003) oraz Płazy (2004) nawozy organiczne obniżają koncentrację
cukrów w bulwach ziemniaka. W badaniach własnych bulwy ziemniaka nawożonego
seradelą zarówno przyoraną jesienią, jak i pozostawioną do wiosny w formie mulczu
charakteryzowały się istotnie mniejszą zawartością cukrów redukujących niż ziemniaki
nawożone obornikiem. Na obiektach nawożonych życicą westerwoldzką, niezależnie od
formy jej stosowania zawartość cukrów redukujących w bulwach ziemniaka kształtowała
się na zbliżonym poziomie, jak w ziemniakach nawożonych obornikiem. Natomiast
Peskin i Singh (1999) wykazali wzrost zawartości cukrów w bulwach, przy zwiększonej
ilości azotu w glebie.
Bulwy ziemniaka uprawianego w ekologicznym systemie produkcji charakteryzowały
się istotnie wyższą zawartością cukrów redukujących niż ziemniaki uprawiane w
integrowanym systemie produkcji. Natomiast badania Sawickiej i Kuś (2002) wykazały,
iż zawartość cukrów redukujących w bulwach ziemniaka nie różniła się istotnie miedzy
systemami uprawy.
WNIOSKI
1. Warunki termiczno-opadowe istotnie różnicowały skład chemiczny bulw ziemniaka.
2. Koncentracja suchej masy, skrobi i witaminy C była wyższa, a zawartość cukrów
redukujących i sumy cukrów niższa w bulwach ziemniaka nawożonego wsiewkami
międzyplonowymi.
46
Anna Płaza ...
3. Skład chemiczny bulw ziemniaka nawożonego obornikiem nie różnił się istotnie od
składu chemicznego bulw nawożonych życicą westerwoldzką niezależnie od form jej
stosowania.
4. Ziemniaki uprawiane w integrowanym systemie produkcji charakteryzowały się
wyższą zawartością suchej masy, skrobi i witaminy C, a niższą koncentracją cukrów
redukujących i sumy cukrów niż bulwy uprawiane w ekologicznym systemie
produkcji.
5. Bulwy pochodzące z roślin ziemniaka nawożonego seradelą zarówno przyoraną
jesienią, jak i pozostawioną do wiosny w formie mulczu w integrowanym systemie
produkcji zawierały więcej suchej masy i witaminy C, a istotnie mniej cukrów
redukujących i sumy cukrów niż bulwy ziemniaka nawożonego obornikiem.
LITERATURA
Bernard E., Larkin R. P., Tavantiz S., Erich M. S., Alyokhin A., Gross S. D. 2014. Rapeseed rotation,
compost and biocontrol amendments reduce soil borne diseases and increase tuber yield in organic and
conventional potato production systems. Plant and Soil 374 (1–1): 611 — 627.
Boligłowa E., Gleń K. 2003. Yielding and quality of potato tubers depending on the king of organic
fertilization and tillage method. Elec. Jour. Pol. Agric. Univ. Top Agron., 1,6, www.ejpau.media.pl.
Ceglarek F., Płaza A., Buraczyńska D., Jabłońska-Ceglarek R. 1998. Alternatywne nawożenie organiczne
ziemniaka jadalnego w makroregionie środkowo-wschodnim. Cz. II. Wartość odżywcza i konsumpcyjna
ziemniaka. Rocz. Nauk Rol., Ser. A, T. 113, Z. 3–4: 189 — 201.
Ceglarek F., Płaza A. 2000. Wpływ nawożenia wsiewkami międzyplonowymi na jakość bulw ziemniaka
jadalnego w rejonie Siedlec. Biul. IHAR 213: 109 — 116.
Dzienia S., Szarek P., Pużyński S. 2004. Plonowanie i jakość bulw ziemniaka w zależności od systemu
uprawy roli i rodzaju nawożenia organicznego. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 500: 235 — 241.
Głuska A. 2002. Wpływ warunków glebowych i rozkładu opadów na plon i niektóre cechy jakości bulw jako
ograniczenia w produkcji ekologicznej ziemniaka. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 489: 113 — 121.
Grandstedt A., Kjellenberg L., Rożmila P. 1997. Long-term field experiment in Sweden: Effects of organic
and inorganic fertilizers on soil fertility and crop quality. Agricultural Production and Nutrition.
Proceeding of a Conference in Boston, MA, USA, 19–21.03.1997: 79 — 90.
Grześkiewicz H., Trawczyński C. 1997. Poplony ścierniskowe jako nawóz organiczny w uprawie
ziemniaków. Biul. Inst. Ziemn. 48: 73 — 82.
Hamouz K., Lachman J., Dvořǎk P., Pivec V. 2005. The effect of ecological growing on the potatoes yield
and quality. Plant Soil Environ., 51: 397 — 402.
Hamouz K., Lachman J., Dvořǎk P., Duškova O., Čižek M. 2007. Effect of conditions of locality, variety and
fertilization on the content of ascorbic acid in potato tubers. Plant Soil Environ. 53: 252 — 257.
Kołodziejczyk M., Szmigiel A., Kiełbasa S. 2007. Plonowanie oraz skład chemiczny bulw ziemniaka w
warunkach zróżnicowanego nawożenia. Frag. Agron. 2 (94): 142 — 150.
Kołodziejczyk M., Szmigiel A. 2012. Skład chemiczny oraz wybrane parametry jakości bulw ziemniaka w
zależności od terminu i stopnia redukcji powierzchni asymilacyjnej liści. Frag. Agron. 29 (3): 88 — 94.
Larkin R. P., Tavantiz S. 2013. Use of biocontrol organisms and compost amendments for improved control
of soilborne diseased potato production. Am. J. of Pot. Res. 90 (3): 261 — 270.
Leszczyński W. 2002. Zależność jakości ziemniaka od stosowania w uprawie nawozów i pestycydów. Zesz.
Probl. Post. Nauk Rol. 489: 47 — 64.
Makaravicite A. 2003. Effect of organic and mineral fertilizers on the yield and quality of different of potato
varietes. Agron. Res., 1 (2): 197 — 209.
Makarewicz A. 2015. Wybrane cechy jakości bulw ziemniaka nawożonego wsiewkami międzyplonowymi w
integrowanym i ekologicznym systemie produkcji. Biul. IHAR 277: 87 — 98.
47
Anna Płaza ...
Molina O.I., Tenuta M., Hadrami A., Buckley K., Cavers C., Daavf F. 2014. Potato early dying and yield
responses to compost, green manure, seed meal and chemical treatments. Am. J. of Pot. Res. 91(4): 414
— 428.
Peshin A., Singh B. 1999. Biochemical composition of potato tubers as influenced by higher nitrogen
application. J. Indian Potato Assoc. 26 (3–4): 145 — 147.
Płaza A. 2004. Skład chemiczny bulw ziemniaka jadalnego w warunkach zróżnicowanego nawożenia
organicznego. Annales UMCS, Sec. E, 59 (3): 1327 — 1334.
Płaza A., Ceglarek F. 2009. Tuber quality of edible potato fertilized with catch crops and barley straw.
Annales UMCS, Sec. E, LXIV (3): 79 — 91.
Redulla C. A., Davenport J. R., Evans R. G., Hattendorf M. J., Alva A. K., Boydston R. A. 2005. Relating
potato yield and quality to field scale variability in soil characteristics. Amer. J. Potato Res. 79 (5): 317
— 323.
Reust W., Neyroud J. A., Dutoid J. P. 1999. Potato fertilization in integrated farming system. 1th Triennial
Conference of the EAPR. Sorrento, Italy, 02-07.05.1999: 259 — 260.
Roztropowicz S., Czerko Z., Głuska A., Goliszewski W., Gruczek T., Lis B., Lutomirska B., Nowacki W.,
Rykaczewska K., Sowa-Niedziałkowska G., Szutkowska M., Wierzbicka Bujakowska B., Zarzyńska K.,
Zgórska K. 1999. Metodyka obserwacji, pomiarów i pobierania prób w agrotechnicznych
doświadczeniach z ziemniakiem. Red. S. Roztropowicz. Wyd. IHAR Oddz. Jadwisin: 50.
48